|
|
Significance of protein phosphorylation for bacterial cell
Gregorová, Michaela ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Lišková, Petra (oponent)
Fosforylácia - najčastejšie sa vyskytujúca posttranslačná úprava, plní významnú úlohu v mnohých bunkových procesoch baktérií. Baktérie obsahujú enzýmy, ktoré majú na starosti pripojenie fosfátovej skupiny (kinázy) aj enzýmy s reciprokou aktivitou (fosfatázy). Reverzibilná fosforylácia a defosforylácia proteínov sú základom prenosu signálov z okolia do vnútra bunky. Modifikácia špecifických aminokyselín má za následok zmenu aktivity cieľového proteínu, jeho stability či lokalizácie v rámci bunky, alebo môže ovplyvniť jeho interakciu s ďalším partnerom. Bakteriálne bunky sú vďaka komplexnému systému týchto fosforylačných kaskád, schopné sa veľmi efektívne prispôsobovať meniacim sa podmienkam prostredia.
|
|
|
Molekulární mechanizmy perzistence bakterií k antibiotikům
Jirsová, Anežka ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent)
Schopnost perzistovat je vlastní naprosté většině druhů bakterií. Perzisteři představují malou heterogenní frakci bakteriální populace, jež dokáže tolerovat působení antibiotik. Na rozdíl od rezistentních buněk, které se geneticky odlišují od zbytku populace citlivé na působení antibiotik, tvoří perzistentní buňky geneticky nerozlišitelnou subpopulaci. Perzisteři vznikají buď v důsledku působení stresu vyvolaného nepříznivými podmínkami okolního prostředí, nebo perzistentní subpopulace vzniká v důsledku stochastické indukce nezávislé na přítomnosti stresujících podmínek. Existují různé mechanizmy, u nichž bylo prokázáno, že s jejich působením dochází u bakteriálních buněk k nastolení perzistentního stavu. Důležitou roli během vzniku perzistence hrají toxin-antitoxin systémy a jejich interakce s efektory stringentní odpovědi. Perzistentní stav je také ovlivňován změnami v protonmotivní síle (PMF) a kolísáním hladiny exprese energii generujících enzymů Krebsova cyklu (TCA). V této práci jsou charakterizovány perzistentní buňky a shrnuty dosavadní poznatky o molekulárních mechanizmech vedoucích k navození perzistence u bakterií. Klíčová slova: bakterie, perzistence, antibiotika, stringentní odpověď, PMF, TCA
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Intestinal metabolism of bilirubin
Jirásková, Alena ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Španová, Alena (oponent) ; Pátek, Miroslav (oponent)
CONCLUSIONS In this study we focused on the process of bilirubin reduction catalyzed by an anaerobic intestinal bacterium C. perfringens. We aimed to undertake analysis of bile pigments metabolized by C. perfringens anď their respective reduction products and to identify gene(s) encoding protein(s) involved in metabolism of bilirubin. Analysis of bile pigments metabolized by C. perfringens and their respective reduction products 1) The C. perfringens strain BRl isolated from neonatal stools reduces a variety of different bile pigments indicating that this broad subsfiate specificiý could be an effective tool for disposal of electons produced in catabolic processeswithin thesebacteria. 2) The examined strain reduces UCB only to the level of urobilinogen. Other bacterial stains and species, absent in neonates, are preslrmed to be essential for catabolism to the level ofstercobilinogen. Identification of gene(s)involved in bilirubin metabolism l) The C. perfringens strain BRl is resistantto the toansformationof plasmid DNA mediatedby electroporation and thereforeit is not a candidate suitable for transposonmutagenesis. 2) A transformable C. perfringens P90.2.2. strain was found to reduce bilirubin. Rapid and simple method suitable for electroporation of this stoain was developed providing transformation...
|
|
|
Dimerizace Ser/Thr proteinkinasy eukaryotního typu Streptococcus pneumoniae a charakterizace jejího substrátu, fosfoglukosaminmutasy GlmM
Pallová, Petra ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Janata, Jiří (oponent) ; Španová, Alena (oponent)
104 7 Závěr 7.1 Proteinkinasa StkP Připravili jsme kmen S. pneumoniae KDTM-his, který ve svém genomu kóduje epitopem značenou kinázovou doménu proteinkinasy StkP ukotvenou do membrány pomocí transmembránové domény. Imunologickou detekcí s monoklonální protilátkou proti histidinové kotvě jsme potvrdili lokalizaci proteinu v membránové frakci S. pneumoniae. V in vitro kinázových reakcích jsme prokázali, že se jedná o plně funkční protein s autofosforylační aktivitou. Pomocí in vivo reportérového systému jsme zjistili, že transmembránová doména a extracelulární doména proteinkinasy StkP tvoří stabilní dimery. Dimerizace proteinkinasy StkP byla následně potvrzena pomocí nativní elektroforézy. Je tedy velmi pravděpodobné, že proteinkinasa StkP se in vivo vyskytuje ve formě dimeru a dimerizace je nutným předpokladem její autofosforylační aktivity. Na základě těchto výsledků jsme vyslovili hypotézu, že protein kódující kinázovou doménu postrádající transmembránovou doménu není funkční, neboť není schopen dimerizace a podléhá degradaci. 7.2 Fosfoglukosaminmutasa GlmM V in vitro kinázové reakci na bezbuněčných lyzátech S. pneumoniae Cp1015, ∆stkP a ∆phpP-stkP v přítomnosti rekombinantní proteinkinasy StkP jsme prokázali fosforylaci proteinu o molekulové hmotnosti odpovídající fosfoglukosaminmutase GlmM....
|
|
|
Molecular dynamics of proteins interacting with substrate or ligand: mitochondrial processing peptidase and FixL oxygen sensor
Dvořáková Holá, Klára ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Váchová, Libuše (oponent) ; Branny, Pavel (oponent)
I I Ovenvrew I I I II I I I I I I I I I The presenteddoctoralthesis includesfive publishedscientificarticlesand one manuscriptpreparedfor submission.All describestudieson threeproteinmodels.The four papersnumbered(1)- (4)inthelistofpublications,sharea commonobjectivee.i.observingand describingfunctionalproteindynamicsandconformationchangeinducedby ligandor substrate binding,andrepresentthemainresultofmyPhDwork. Thepapers(1)and(4)offerresultsof a projectfrommyhomelaboratoryattheInstitute ofMicrobiologyAS CR, LaboratoryforBiologyofSecondaryMetabolism,underthesupervisionof JiřÍ Janata, PhD. The projectis focusedon the protein-proteindynamicsinteractionof mitochondrialprocessingpeptidase(MPP) fromSaccharomycescerevisiaewithits preproteins substrates. The papers(2)and(3)describeresultsof a project,inwhichI haveparticipatedduring myMarieCuriefellowshipattheEcolePolytechnique(PalaiseauCedex,France),Laboratoryfor OpticsandBiosciences,in2004.Theprojectconcernsresearchon proteinstructuraldynamicsof theheme-basedoxygensensorFixLfromBradyrhizobiumjaponicum,inwhichoxygenbindingto the heme sensor domain inducesconformationchange,which regulatesthe activityof neighboringkinasedomain. ln bothprojects,analogyin methodicalapproach,i.e.seriesof molecularbiologyand...
|
|
|
The effect of 6S-like RNAs on physiological differentiation of Streptomyces coelicolor
Burýšková, Barbora ; Bobek, Jan (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent)
Rozmanitost bakterií a jejich genomů může zapříčinit konzervaci funkčních molekulárních motivů na úrovni strukturní místo konzervace na úrovni sekvencí. V případě regulační 6S RNA byly nalezeny sekvenční homology u více než sta bakteriálních druhů. U bakterií rodu Strepomyces však nebyl nalezen žádný. Jedinečný genom těchto bakterií, důležitých pro svou schopnost produkce antibiotik, má vysoký obsah G-C párů bází a je představitelem unikátních genomů fylogeneticky staré větve Aktinobakterií. Funkce nekódující 6S RNA je dána její sekundární strukturou. 6S RNA svou strukturou napodobují cílové promotorové sekvence a vychytávají tak sigma faktory, které jsou součástí transkripčního aparátu. Tímto napomáhají přepínání souborů exprimovaných genů během vývojových přechodů. Pomocí porovnání in silico predikovaných sekundárních struktur známých 6S RNA byl vytvořen počítačový model, který predikoval 6S-like RNA u Streptomycet. Cílem této práce bylo ověřit expresi těchto 6S-like RNA predikovaných u Streptomyces coelicolor pomocí RT-PCR a RNA koimunoprecipitace (RNA CoIP). Výsledkem této práce je detekce šesti nových ncRNA transkriptů, které by mohly být homology 6S RNA u Streptomycet. Tato zjištění rovněz potvrdila in silico predikční metodu, kterou byly nalezeny nekóducíjí bakteriální RNA na základě...
|
|
|
Kontrola buněčného dělení Streptococcus pneumoniae unikátní signální dráhou
Kubincová, Hana ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
V genomu S. pneumoniae se nachází pouze jedna kopie genu kódující proteinkinázu StkP a fosfatázu PhpP eukaryotického typu. Tyto dva enzymy tvoří funkční signalizační pár regulující buněčné dělení buňky, čehož by se v budoucnu mohlo využít při tvorbě nového bakteriostatika. Nejenom kináza a fosfatáza jsou důležitými složkami systému, ale i ostatní členové této dráhy - specifické substráty těchto enzymů. Identifikace Ser/Thr fosfoproteomu se zaměřením na membránovou frakci poskytla informace nejenom o již známých substrátech jako LocZ, Jag a DivIVA, ale také o neznámém proteinu P15 s molekulovou hmotností kolem 15 kDa. Protein byl v rámci této práce pomocí MS MALDI TOF identifikován jako rhodanáza (spr0595), ale jeho následná delece jej jako možný substrát StkP/PhpP nepotvrdila. Proto bylo přistoupeno k ověření jiného substrátu, proteinu FtsA, který byl již v předešlých studiích identifikován jako substrát této kinázy (Beilharz et al., 2012). FtsA je esenciální protein buněčného dělení, který kotví filamenta FtsZ do membrány. Fosforylace tohoto proteinu byla detekována na Thr zbytku v pozici 404. Pomocí fosfoablativní záměny in vitro a in vivo bylo zjištěno, že Thr404 je skutečně fosforylován proteinkinázou StkP, ale FtsA obsahuje ještě další, dosud neidentifikované fosfoakceptorové zbytky. Dále byla snaha...
|
host ::
RSS.